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機器人普及需解決幾大技術(shù)問題

  在機器人進入家庭之前,很多問題必須解決,包括傳感器、馬達、電力供應、以及人工智能。下面我們介紹一下這些技術(shù)領(lǐng)域的進展。


  機器人傳感器

  工業(yè)控制領(lǐng)域,傳感器無處不在,通常針對設(shè)備的應用特殊設(shè)計,比如溫度、壓力、pH值甚至圖像。精確的感知環(huán)境是通用機器人的基礎(chǔ),人類皮膚包含多種傳感器,可以感知壓力、溫度和物體接觸,這個傳感器網(wǎng)絡(luò)足有上百萬個傳感器。目前,已經(jīng)進行了很多類皮膚材料的研究。人工皮膚應該可以自我修復,感知壓力和溫度,Peratech公司(www.peratech.com)基于一項QuantumTunnelingComposite(QTC)的專利技術(shù),開發(fā)出一種新型材料,粘膠中混合納米導體材料,可以很好的檢測到壓力,該材料已經(jīng)商用。


  而日本研究者構(gòu)建了傳感器陣列,不僅感知觸摸,還能感知溫度,在此技術(shù)基礎(chǔ)上,增加更多的傳感器,甚至可以感知光以及聲音。


  機器人馬達

  不論是線性還是旋轉(zhuǎn)電機,在機器人應用中,都存在重量、尺寸和機械轉(zhuǎn)換效率問題,旋轉(zhuǎn)電機在人形機器人中很有用,當然,肌肉馬達是更好的選擇,或者某種會感應電場的材料。人類大約有640塊肌肉成對操作,可改變長度大約為20%-40%,速度約每秒20%。


  德克薩斯大學研究者發(fā)現(xiàn)一種合成肌肉材料,由碳納米管氣凝膠片制造,可以伸縮220%,每秒30,000%!同時擁有超過鋼鐵的抗張強度,還可以在極限溫度下使用(-196~1538℃),一旦這種技術(shù)應用于機器人,機器人和假肢將會非常敏捷和強壯。


  機器人大腦

  人類可以很輕松的穿過街道而不被汽車碰到,這個過程的運算量相當?shù)拇螅藚s可以在無意識的狀態(tài)下完成。讓機器人完成這個動作,還有很多問題需要解決。當今的硅技術(shù)還有很多物理限制,下一代數(shù)字處理將使用量子設(shè)備,將會在單一設(shè)備中完成非常多的運算,還可以降低電力消耗。


  電力供應

  預期中的人形機器人必須能連續(xù)操作許多小時,而當今的電池技術(shù),還不足以支撐目前的消耗,目前的電機和計算機需要上百瓦的電力,電池將很快用光。電力車的研究將幫助解決這個問題。


  隨著新技術(shù)的發(fā)展,很多技術(shù)問題將被克服,進展速度也許會讓我們大吃一驚。

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